Почвы

Профиль почвы.

Профиль почвы  состоит из резко различных по морфологии, составу и свойствам  горизонтов.

А - верхний гумусовый горизонт имеет легкий гранулометрический состав, в полевых условиях определяемый как песчаный и супесчаный. Основную его массу представляет псевдопесок - тонкие глинистые и песчаные частицы, очень прочно сцементированные в микроагрегаты дегидратированными оксидами железа;

АВ_f - плотный, практически бесструктурный глинистый горизонт, иллювиально-обогащенный глинистым материалом. Он равномерно пропитан оксидами железа, обуславливающими микроагрегированность материала.

В_f - горизонт железистых конкреций, а еще ниже – горизонт железисто-известковых конкреций – канкар.

Большая ожелезестость  профиля придает почве яркую  красно-оранжевую или кирпично-красную окраску, специфическую только для этих почв.

Свойства  почвы.

Органическое  вещество в этих экосистемах, характерных для красно-бурых почв саванн,  не аккумулируется ни в подстилке, ни в почве. Горизонта О у красно-бурых саванных почв нет, а содержание гумуса в горизонте А обычно 1,5-2, редко достигая 3 %. Распределение гумуса по профилю очень равномерно убывающее: на глубине 60-7- см его содержание может быть до 1 %. Гумус имеет фульватный характер (С_ГК:С_ФК = 0,3-0,5).

В составе  глинистых минералов этих почв каолинит составляет около одной трети, а остальная масса представлена иллитами и смешаннослойными образованиями, а также свободными дегидратированными оксидами железа; гиббсита в этих почвах нет. Довольно большой резерв первичных минералов, находящихся на разных стадиях выветривания.

Для красно-бурых  почв саванн характерна невысокая емкость  катионного обмена при небольшой ненасыщенности основаниями в верхних горизонтах. Реакция почв слабокислая сверху и близкая к нейтральной внизу.

В значительной степени красно-бурые почвы саванн в настоящее время используются как пастбища, однако в некоторой  степени на их распространено и земледелие, особенно для выращивания арахиса, хлопчатника, кукурузы. При низкой технологии земледелия и отсутствии противоэрозионных мероприятий, большое развитие получают эрозионные процессы и переход продуктивных экосистем в бендлеры. В ряде регионов мира эти почвы подвергаются интенсивному современному антропогенному опустыниванию, борьба с которым очень сложна и требует крупных капитальных затрат и радикальных социально-экономических преобразований.

 

13.2. Слитоземы

Географическое  распространение в мире и в  нашей стране.

В тропических  странах с муссонным климатом, когда периоды проливных дождей сменяются месяцами изнуряющей жары и засухи, азонально распространены оригинальные ландшафты - саванны на черных почвах. Это громадные площади равнин на Африканском континенте, на полуострове Индостан, на западе Австралии, на острове Куба и т. д.

Их можно  назвать космополитами, так как  они встречаются в разных зонах Земли. Однако повсюду они имеют сходное строение и для всех них характерно явление слитости и черный цвет профиля. Слитые почвы могут встречаться в суббореальном, субтропическом и тропическом поясах, на всех континентах Земли, исключая Антарктиду. Они отмечены в на Балканах, в Индии, в ряде районов Америки и Африки, а на территории СНГ - в долинах рек Дона, Волги, Кубани, Урала, в Молдавии, Грузии, Азербайджане, на Северном Кавказе. Их названия очень разнообразны: слитоземы, смольницы, черные хлопковые почвы, регуры, грумосоли, бадоп, тирсы, слитые черноземы и т. д. В разных странах эти почвы называли по-своему, хотя все они однотипны по своему строению и свойствам. Сейчас широко используется международный термин «вертисоли».

Факторы почвообразования.

Вертисоли формируются  в климате с высокими температурами и в средним или низким количеством атмосферных осадков. Среднегодовая температура 16-29^оС. Годовое количество осадков в среднем составляет 500-900 мм, но колеблется от 150 мм до 1000 мм. Необходимое условие для формирования этих почв – смена сухих и влажных периодов. Продолжительность сухих периодов может достигать 9 мес.

Вертисоли субтропического  пояса связаны исключительно  с палеогидроморфными и гидроморфными ландшафтами. Вертисоли тропиков также являются преимущественно палеогидроморфными и гидроморфными почвами, но могут образовываться и в элювиальных ландшафтах и на материнских породах с определенными свойствами. В большинстве случаев черные слитые почвы развиваются на плоских слаборасчлененных равнинах или в депрессиях. Они часто приурочены к долинам рек и террасам озер.

Общей чертой материнских пород вертисолей является их тяжелый гранулометрический состав, обогащенность щелочно-земельными элементами, железом, большое содержание глинистых минералов.

Вертисоли формируются  главным образом под покровом саванны – растительных сообществ, в которых доминируют травы в сочетании с отдельными деревьями, группами деревьев или кустарников.

Почвообразовательный  процесс.

Основной  почвообразовательный процесс, формирующий  вертисоли, называют слитогенезом.

Для тропических слитоземов саванн, а также для подобных почв в суббореальном и субтропическом биоклиматических пояса Земли едины процессы их формирования.

1. Образование и накопление фульватно-гуматного гумуса из остатков травянистой растительности, представленной луговыми степями или высокотравными саваннами. Богатство трав белками и зольными элементами определяет однотипную экологическую специфику биологического круговорота, несмотря на широкое видовое разнообразие фито- и зооценозов в различных странах Земли. Однотипные циклы развития и роста с преобладанием фитомассы корневых систем обеспечивают регулярность поступления растительных остатков в биологические процессы их преобразования, в т.ч. и гумификации.

2. Слитогенез минеральной массы с образованием глинистых минералов монтмориллонитовой группы. Возникающие свойства слитости: бесструктурность, сплошность (слитость) почвенной массы, интенсивная сезонная динамика плотности почвы, определяемая явлениями набухания и усадки глинистых минералов, высокое содержание недоступной растениям почвенной влаги. Слитогенезу подвергается толща почвы от 30 до 120 см.

3. Дерновый процесс происходит под воздействием травянистой растительности. Если объем фитомассы трав на 80-90% состоит из корневых систем, то масса этих корней на 80-90% сосредоточена в верхнем 30-сантиметровом слое. Велика их структурообразующая и разрыхляющая роль. Структурные агрегаты зернистые, комковато-зернистые и отчасти ореховатые. Этот же горизонт почвы является сосредоточием биологических процессов, зооценозов и микробоценозов.
4. Для слитых почв характерно явление педотурбации. Педотурбация - механический процесс внутрипрофильного перемещения почвенной массы, при котором происходит перемешивание веществ в почве. В конце сухого сезона мелкоземлистая почва поверхностного горизонта по глубоким трещинам осыпается в нижнюю часть профиля. При увлажнении и набухании почвы происходят горизонтальные и вертикальные движения почвенных блоков. Чаще всего они поднимаются вверх под воздействием набухающего осыпавшегося материала. Ежегодные многовековые явления этих смещений приводят к формированию профиля, слабодифференцированного на горизонты.
5. Выщелачивание растворимых солей за пределы гумусовых горизонтов при замедленном промывном водном режиме с формированием карбонатного горизонта С_Са с новообразованиями СаСО₃.

Профиль почвы.

Профиль вертисолей представлен тремя генетическими  горизонтами: А, АС и С.

А – черного или коричневато-серого цвета и имеет своеобразную ореховатую структуру. Ниже этот горизонт, не изменяя окраски и гранулометрического состава, становится слитым, очень плотным, приобретает крупную кубовидную, призмовидную, глыбистую структуру. Часто в нем рассеяны карбонаты в форме плотных конкреций, имеющих с поверхности черный цвет, а также железистые конкреции. Мощность горизонта 50-100 см и более.

АС  – мощностью 50-60 см представляет темную желтовато-бурую глину, обогащенную карбонатами в виде мучнистых стяжений и плотных конкреций. Здесь заметны следы оглееения в виде сизоватых и ржавых пятен.

В сухое время  весь профиль почвы рассечен трещинами шириной не менее 1 см и глубиной до 100 см и более.

Свойства  почвы.

Для слитоземов характерна их низкая гумусность. Интенсивно черный, «антрацитовый» цвет гумусовых горизонтов объясняется не количественными, а качественными особенностями гумуса.. Это обусловлено прочным связыванием гуминовых кислот с глинистыми минералами в органо-минеральные комплексы. Для всех слитоземов парадоксальна черная окраска при малом содержании органического вещества (3-5%).

Групповой состав гумуса различных вертисолей различен: в одних преобладают гуминовые кислоты, в других – фульвокислоты. Наиболее часты случаи. Когда отношение С_ГК:С_ФК несколько превышает 1, падая вниз по профилю. Очень высок процент негидролизируемых соединений. Отношение С:N широкое, 12-14 вверху, но резко сужается с глубиной.

Вертисоли обладают большой (40-60 мг-экв/100 г) емкостью катионного обмена, обусловленной высоким содержанием монтмориллонитовых глин. Они насыщены основаниями. Главное место принадлежит кальцию, иногда магнию. Вертисоли содержат карбонаты.

Вертисоли обладают крайне неблагоприятными вводно-физическими  свойствами.

Их характерное  свойство – тяжелый гранулометрический состав. Содержание фракции < 0,001 мм в вертисолях колеблется в пределах 40-90 %. Для них характерны высокая набухаемость и усадка, высокая плотность (до1,7-1,9 г/см³) и твердость в сухом состоянии, вязкость, липкость, низкая водопроницаемость, большой процент недоступной влаги.

Все слитоземы  однотипны по своему плодородию. При  высоких показателях потенциального плодородия их эффективность для многих сельскохозяйственных растений оставляет желать лучшего. Во многих тропических районах это плодородные почвы (черные хлопковые почвы Индии, Бирмы и др.), в других они уступают по плодородию ферсиаллитным почвам (Куба, Гана), причем кроме неблагоприятных физических свойств обнаруживают крайнюю бедность азотом и фосфором. В основном они идут под посевы риса при затоплении в сезон дождей. В сухой сезон на вертисолях иногда возделываются и другие культуры – бобовые, кукуруза, кунжут, хлопчатник. Используются они и под сахарный тростник, бананы.

Наиболее эффективными средствами улучшения свойств вертисолей являются внесение органических удобрений, запашка сидератов, пескование небольших массивов почв. Все черные слитые почвы отзывчивы на минеральные удобрения, в первую очередь азотные и фосфорные. Очень важное значение имеет точное определение момента физической спелости почвы для начала ее обработки.

 

14. АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ ПОЧВЫ

 

Географическое  распространение в мире и в нашей стране.

Большая группа аллювиальных почв формируется на пойменных  террасах речных долин. Пойму имеют  практически все реки. Чем крупнее  река, тем шире у нее пойма, хотя имеются и исключения, связанные  с общей географией суши земной поверхности. Поймы рек занимают около 3 % площади суши земного шара. На территории нашей страны имеется много больших и малых рек. Основные массивы пойм расположены в долинах Оки, Волги, Камы, Иртыша, Оби, Лены, Амура и других крупных рек.

Факторы почвообразования.

К основным факторам, определяющим процессы почвообразования в дельтах и прилегающих пространствах, относятся геоморфология, генезис и свойства почвообразующих пород, гидрологические и гидрогеологические условия и антропогенное воздействие. Все это предопределяет разнообразие растительного покрова и оригинальное сочетание почвообразующих явлений.

Главная особенность  почвообразования в поймах рек –  развитие поемных и аллювиальных процессов. Поемный процесс – это периодическое затопление почв пойменной террасы паводковыми водами. Поемный процесс оказывает разносторонне влияние на почвообразование. Это ежегодное  природное орошение – важный дополнительный к атмосферному и грунтовому источник увлажнения почв. Поемность способствует поднятию грунтовых вод, смягчает климат, влияет на направленность и интенсивность микробиологических процессов в почве, а также на характер природной растительности и ее продуктивность, на солевой режим почв и почвенно-грунтовых вод.

Аллювиальный процесс  – это накопление речного аллювия в результате оседания на поверхности пойменных почв твердых частиц из паводковых вод. На характер аллювиального процесса прежде всего оказывает влияние отдельных частей поймы по отношению к руслу реки.

Территория поймы в  зависимости от удаленности ее от русла делится на три области: прирусловую, центральную и притеррасную. Они различаются по механическому составу аллювиальных отложений, рельефу, гидрологическим условиям и как следствие по растительности и почвенному покрову.

Механический состав аллювия связан со скоростью движения полых вод в пойме: чем больше скорость течения, тем крупнее размер оседающих частиц; по мере замедления скорости выпадают все более мелкие частицы. Скорость потока падает от русла в глубь поймы. В связи с этим большое влияние на характер аллювия оказывает удаленность той или иной части поймы от русла реки. При переходе из русла в пойму резко уменьшается скорость течения воды, что вызывает оседание в прирусловой части поймы большого количества взвешенных частиц, прежде всего песчаных